Commit b6f5898c authored by Rafael Peretti Pezzi's avatar Rafael Peretti Pezzi

Sáb Jan 9 23:36:32 BRST 2016

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A declaração de HAL idealiza que "_*hardware* de código aberto utiliza componentes e materiais facilmente acessíveis, processos padrões, infraestrutura aberta, conteúdo irrestrito, e ferramentas de desenho livres para maximizar a possibilidade dos indivíduos fazerem e utilizarem o *hardware*_". Porém a carência de infraestrutura aberta e ferramentas de desenho livres limitam as possibilidades de criação de *hardware* de acordo com os princípios de abertura e liberdade. Esta é uma deficiência que reduz o alcance e o impacto de iniciativas que buscam popularizar a fabricação digital e que podem até prejudicam o entendimento do que efetivamente é HAL.
Um exemplo de popularização dos meios de fabricação digital e distribuída são os chamados FabLabs, laboratórios de fabricação, que contam com máquinas de fabricação digital tais como fresadoras de controle numérico computadorizado, impressoras 3D entre outras máquinas para execução de projetos. É uma iniciativa interessante que, por um lado, visa a aproximação entre instrumentos de prototipagem e produção e as pessoas interessadas, aumentando e difundindo a cultura da produção de *hardware* ou cultura maker, por outro, conta com equipamentos de elevado custo financeiro, que também perpetua a necessidade de uso dos *softwares* proprietários que os acompanham, dificultando a criação *hardware* e sua documentação que esteja alinhado com a definição de HAL. Este modelo colabora (negativamente) para a carência de padrões de arquivos e programas livres para desenho e modificação de projetos uma vez que propagam e disseminam ferramentas proprietárias e infraestrutura fechada em meio à cultura maker. Além disso, não é garantido que um projeto desenvolvido em um determinado *software*/*hardware* proprietário poderá ser adaptado ou construído em outro equivalente. É aqui que os pontos de infraestrutura aberta, padrões abertos e *software* livre, presentes nas definições do *hardware* aberto e livre, se fazem importantes, pois é com eles que qualquer projeto poderá, em princípio, ser portado sem maiores dificuldades. São os pontos que estimulam/viabilizam a criação de comunidades de usuários e desenvolvedores de HAL.
Um exemplo de popularização dos meios de fabricação digital e distribuída são os chamados FabLabs, laboratórios de fabricação, que contam com máquinas de fabricação digital tais como fresadoras de controle numérico computadorizado, impressoras 3D entre outras máquinas para execução de projetos. É uma iniciativa interessante que, por um lado, visa a aproximação entre instrumentos de prototipagem e produção e as pessoas interessadas, aumentando e difundindo a cultura da produção de *hardware* ou cultura maker, por outro, conta com equipamentos de elevado custo financeiro, que também perpetua a necessidade de uso dos *softwares* proprietários que os acompanham, dificultando a criação *hardware* e sua documentação que esteja alinhado com a definição de HAL. Este modelo colabora (negativamente) para a carência de padrões de arquivos e programas livres para desenho e modificação de projetos uma vez que propagam e disseminam ferramentas proprietárias e infraestrutura fechada em meio à cultura maker. Além disso, não é garantido que um projeto desenvolvido em um determinado *software*/*hardware* proprietário poderá ser adaptado ou construído em outro equivalente. É aqui que os pontos de infraestrutura aberta, padrões abertos e *software* livre, presentes nas definições do *hardware* aberto e livre, se fazem importantes, pois é com eles que qualquer projeto poderá, em princípio, ser replicado sem maiores dificuldades. São os pontos que estimulam/viabilizam a criação de comunidades de usuários e desenvolvedores de HAL.
O Centro de Tecnologia Acadêmica do IF/UFRGS tem atuado no desenvolvimento da infraestrutura aberta que eventualmente viabilizará a construção de FabLabs realmente livres. Faz isso pela promoção do conceito da bancada dos hiperobjetos e o desenvolvimento de máquinas de fabricação digital que a compõe, a exemplo da Fresadora PCI João-de-barro.
O CTA se alia ao Colégio de Aplicação da UFRGS para atuar além do ambiente universitário, alcançando também o ensino básico através do CTA Jr, onde também são aplicados os conceitos de liberdade e abertura do conhecimento. promovidas as ferramentas e práticas para potencializar a expansão do conhecimento acadêmico. Para atingir os objetivos de organização e documentação de projetos, os participantes do CTA se empoderaram das ferramentas utilizadas por projetos colaborativos e distribuidos bem sucedidos. Destacamos projetos de infraestrutura, como a Fresadora PCI João-de-Barro, projetos de ensino de engenharia, programação e aquisição de dados através dos Shields Amplificador de Instrumentação e Arduino básico e projetos de ciência cidadã através do projeto das Estações Meteorológicas Modulares.
O CTA se alia ao Colégio de Aplicação da UFRGS para atuar além do ambiente universitário, alcançando também o ensino básico através do CTA Jr, onde também são aplicados os conceitos de liberdade e abertura do conhecimento e são promovidas as ferramentas e práticas para potencializar a expansão do conhecimento acadêmico. Para atingir os objetivos de organização e documentação de projetos, os participantes do CTA se empoderaram das ferramentas utilizadas por projetos colaborativos e distribuidos bem sucedidos. Destacamos projetos de infraestrutura, como a Fresadora PCI João-de-Barro, projetos de ensino de engenharia, programação e aquisição de dados através dos Shields Amplificador de Instrumentação e Arduino básico e projetos de ciência cidadã através do projeto das Estações Meteorológicas Modulares.
Por fim, também promovemos empreendedorismo aberto através de projetos que são livres para serem distribuidos sem discriminação, inclusive comercializados. Isto abre novas possibilidades para os estudantes utilizarem os materiais e métodos com os quais tem contato durante os cursos. Mais do que isso, através de projetos e práticas de pesquisa e desenvolvimento que estão de acordo com os princípios de abertura, e do desenvolvimento de infraestrutura e de práticas organizacionais/institucionais alinhados, semeamos no ambiente acadêmico a cultura da abertura e da liberdade na expansão do conhecimento, que consideramos essenciais para atualizar a academia nos modos de produção e circulação do conhecimento e da cultura.
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O Centro de Tecnologia Acadêmica é parcialmente financiado pelo CNPq.
Manifestamos nossa gratidão aos integrantes do CTA, Béuren Bechlin, Flavio Depaoli, Paulo Müller, Diogo Friggo Panda, Germano Postal, Alisson Claudino, Nelso Jost, Guilherme Weihmann, Leonardo Brunnet, Sebastian Gonçalves, Gabriel Krieger, Lucas Leal, Gilberto Fetzner Filho e todes demais que participaram e colaboraram desde a fundação do CTA, que são muitos para serem listados aqui, motivo pelo qual somos ainda mais gratos.
Manifestamos nossa gratidão aos integrantes do CTA, Béuren Bechlin, Flávio Depaoli, Paulo Müller, Diogo Friggo Panda, Germano Postal, Alisson Claudino, Nelso Jost, Guilherme Weihmann, Leonardo Brunnet, Sebastian Gonçalves, Gabriel Krieger, Lucas Leal, Gilberto Fetzner Filho e todes demais que participaram e colaboraram desde a fundação do CTA, que são muitos para serem listados aqui, motivo pelo qual somos ainda mais gratos.
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__Referências:__
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## 5 Empreendedorismo aberto
## 5. Empreendedorismo aberto
As mudanças nas condições de produção e circulação da informação, do conhecimento e da cultura também trazem novas oportunidades e desafios para o mercado. Se por um lado a crença de que a viabilidade econômica de investimentos em inovação precisam ser baseados em monopólios viabilizados por segredos industriais, comerciais e outras formas de propriedade intelectual está sendo erodida pelo sucesso demonstrado de empreendedorismo aberto, por outro, o crescimento da demanda por tecnologias não limitadas pelos monopólios e a redução de custos associadas aos mecanismos de inovação de código aberto têm mostrado que as tecnologias livres e abertas são alternativas de potencial interesse em novas lógicas de mercado. O mercado de tecnologias livres teve sua origem nos anos 90 através do *software* livre. Este mercado tem crescido e pode ser ilustrado com o exemplo da RedHat, uma empresa que oferece soluções de *software* livre e serviços relacionados. Esta empresa declarou, no ano fiscal que se encerrou em fevereiro de 2015, um faturamento de 1.79 Bilhões de Dolares americanos, com lucro de US$ 180 Bilhões no ano [^RedHat]. Porém também existem milhares de pequenas e médias empresas de desenolvimento, suporte e treinamento de *software* livre.
As mudanças nas condições de produção e circulação da informação, do conhecimento e da cultura também trazem novas oportunidades e desafios para o mercado. Se por um lado a crença de que a viabilidade econômica de investimentos em inovação precisam ser baseados em monopólios viabilizados por segredos industriais, comerciais e outras formas de propriedade intelectual está sendo erodida pelo sucesso demonstrado de empreendedorismo aberto, por outro, o crescimento da demanda por tecnologias não limitadas pelos monopólios e a redução de custos associadas aos mecanismos de inovação de código aberto têm mostrado que as tecnologias livres e abertas são alternativas de potencial interesse em novas lógicas de mercado.
O princípios dos modelos de negócio abertos que usualmente eram aplicados para o *software* livre, começaram a ser adaptados para o mercado de *hardware* aberto e livre. Empresas relativamente recentes, tais como Adafruit [^AF] e SparkFun [^SF], têm se mantido em plena expansão por meio de negócios colaborativos utilizando *hardware* aberto.
:>(Citar aqui o faturamento da Sparkfun. Deve ter no site)
O mercado de tecnologias livres teve sua origem nos anos 90 através do *software* livre. Este mercado tem crescido e pode ser ilustrado com o exemplo da RedHat, uma empresa que oferece soluções de *software* livre e serviços relacionados. Esta empresa declarou, no ano fiscal que se encerrou em fevereiro de 2015, um faturamento de 1.79 Bilhões de Dolares americanos, com lucro de US$ 180 milhões no ano [^RedHat]. Porém também existem milhares de pequenas e médias empresas de desenolvimento, suporte e treinamento de *software* livre.
Um desafio a ser superado reside em desconstruir a crença de que a abertura de um empreendimento o faz perder o propósito de lucrar. Não há correlação direta entre estes fatores, tendo em vista os casos de prosperidade mencionados anteriormente, o que remete também à distinção de abertura e liberdade para gratuidade. A verdadeira mudança se apresenta na forma de organização do desenvolvimento do produto e não na sua rentabilidade. Também é preciso avançar nos modelos de negócios que fazem uso de licenças permissivas e ao mesmo tempo não atuam de forma predatória aos grupos que criam e mantém a base da tecnologia livre e aberta. Idealmente, que mantenha uma relação ética e se integre à ecologia de desenvolvimento das tecnologias livres e abertas, colaborando para sua melhoria e diversificação.
O princípios dos modelos de negócio abertos que usualmente eram aplicados para o *software* livre, começaram a ser adaptados para o mercado de *hardware* aberto e livre. Empresas relativamente recentes, tais como Adafruit [^AF] e SparkFun [^SF], têm se mantido em plena expansão por meio de negócios colaborativos utilizando *hardware* aberto e livre. Para o CEO da Sparkfun, Nate Seidle, empresas que confiam demais em sua propriedade intelectual, acabam ficando defasadas, sofrendo de "obesidade de propriedade intelectual", assim que a tecnologia muda [^ipobesity]. A Sparkfun é uma empresa desenvolvedora de componentes eletrônicos diversos, com faturamento acumulado em 75 milhões de dólares desde sua fundação em 2003 até o final de 2012 [^ipobesity], atingindo no ano de 2011 um faturamento de 18.3 milhões[^businesshat]. Esta empressa é expoente dentro de um cenário com outras empresas desenvolvedoras de *hardware* aberto e livre com faturamentos milionários [^fooeastignite2010].
O Centro de Tecnologia Acadêmica disponibiliza suas tecnologias e ferramentas para o empreendedorismo aberto. Ao licenciar seus projetos com licenças permissivas, convida aqueles que tem contato com seus projetos a se apropriarem de sua tecnologia, tanto em suas atividades acadêmicas, como também para integração em atividades economias, sem discriminação e livre de cobrança de *royalties*.
Um desafio a ser superado reside em desconstruir a crença de que a abertura de um empreendimento o faz perder o propósito de lucrar. Não há correlação direta entre estes fatores, tendo em vista os casos de prosperidade mencionados anteriormente, o que remete também à distinção de abertura e liberdade para gratuidade. A verdadeira mudança se apresenta na forma de organização do desenvolvimento do produto e não na sua rentabilidade. É preciso avançar nos modelos de negócios que fazem uso de licenças permissivas e ao mesmo tempo não atuam de forma predatória aos grupos que criam e mantém a base da tecnologia livre e aberta. Este é um cenário recente, e é necessário que seja explorado e diversificado, que mantenha uma relação ética e se integre à ecologia de desenvolvimento das tecnologias livres e abertas, colaborando para sua melhoria e diversificação.
O Centro de Tecnologia Acadêmica disponibiliza suas tecnologias e ferramentas para o empreendedorismo aberto. Ao licenciar seus projetos com licenças permissivas, convida aqueles que tem contato com seus projetos a se apropriarem de sua tecnologia, tanto em suas atividades acadêmicas, como também para integração em atividades economicas, sem discriminação e livre de cobrança de *royalties*.
__Notas:__
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[^SF]: *Sparkfun Electronics*. Disponível em:https://www.sparkfun.com/. Acessado em 8 de Janeiro de 2016.
[^ipobesity]: https://www.sparkfun.com/news/963
[^businesshat] https://www.sparkfun.com/news/599
[^fooeastignite2010]: Limor Fried and Phillip Torrone. Million dollar baby: Businesses designing and selling open source hardware, making millions. Disponível em https://www.sparkfun.com/tutorial/news/fooeastignite2010.pdf. Acessado em 9 de Janeiro de 2016
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Abaixo são apresentados alguns dos principais projetos do Centro de Tecnologia Acadêmica que se enquadram na modalidade de tecnologias fim, como descrito anteriormente. Tais iniciativas ilustram a criação da infraestrutura para o desenvolvimento de *hardware* aberto e livre, projetos pedagógicos para uso em laboratórios de ensino e pesquisa, assim como projetos de ciência cidadã.
### 4.1 TropOS: o Sistema Operacional PORTátil do Laboratório Livre
### 4.1 TropOS: o Sistema Operacional PorTátil do Laboratório Livre
A maioria das atividades realizadas pelo CTA, tanto locais como as externas, necessitam do uso do computador. Uma grande dificuldade encontrada para a realização de oficinas refere-se à garantia dos computadores executarem os mesmos *softwares* com as mesmas versões. A saída encontrada para isto foi a personalização de uma distribuição GNU/Linux executada diretamente a partir de um *pendrive* de forma que todos os *softwares* necessários para as atividades estivessem presentes. A nossa versão do GNU/Linux é chamada TropOS [^TropOS].
O TropOS foi desenvolvido para que houvesse uniformidade nas versões dos *softwares* rodando nos *pendrives* disponibilizados tanto nas oficinas quanto nos laboratórios, permitindo que as soluções pudessem ser facilmente compartilhadas por todos durante curso, por exemplo. Devido ao seu desenvolvimento ser razoavelmente genérico sem apresentar dependência em *hardware* específico para o seu funcionamento, espera-se que ao funcionar em um computador pessoal também funcione em outros. Com esta abordagem, é necessário manter um único sistema ao mesmo tempo em que existem muitos usuários para testá-la, tornado simples a verificação de problemas e o auxilio aos usuários.
O TropOS foi desenvolvido para que houvesse uniformidade nas versões dos *softwares* rodando nos *pendrives* disponibilizados tanto nas oficinas quanto nos laboratórios, permitindo que as soluções pudessem ser facilmente compartilhadas por todos durante o curso, por exemplo. Devido ao seu desenvolvimento ser razoavelmente genérico sem apresentar dependência em *hardware* específico para o seu funcionamento, espera-se que ao funcionar em um computador pessoal também funcione em outros. Com esta abordagem, é necessário manter um único sistema ao mesmo tempo em que existem muitos usuários para testá-la, tornado simples a verificação de problemas e o auxilio aos usuários.
O TropOS é uma distribuição GNU/Linux baseada no Debian [^debian] feita especialmente para Laboratórios Pesquisa e Ensino. Esta distribuição acompanha pacotes específicos para atividades de pesquisa científica e ensino de física, astronomia, eletrônica, matemática, geografia, geologia e atividades artísticas. É um sistema operacional completo que pode ser utilizado sem a necessidade de instalação no computador, basta executá-lo através da inicialização do sistema a partir de *pendrive* inicializável. É ótimo para um primeiro contato com um sistema operacional livre sem a necessidade de instalá-lo e com a conveniência de permitir a instalação de mais programas.Todas as informações de como criar um *pendrive* com o TropOS ou até mesmo como criar uma nova versão personalizada do Debian estão disponíveis na Wiki do TropOS. Também, são disponibilizados fóruns e as demais estruturas comuns aos projetos mantidos pelo CTA.
### 4.2 Fresadora PCI João-de-barro
A primeira contribuição do CTA para as máquinas de fabricação digital da Bancada de Hiperobjetos consiste em uma máquina para de prototipagem ou fabricação em pequena escala de placas de circuitos eletrônicos: a Fresadora PCI João-de-barro [^FJB]. Dada a existência de impressoras 3D de baixo custo, consideramos a fresadora de placas de circuito impresso (PCI) o próximo passo na evolção da bancada. Ela se enquadra em custo e nível de complexidade um pouco superior às impressoras 3D, mas bem inferior aos das máquinas de maior porte como aquelas para criação de peças metálicas tais como engrenagens, por exemplo. Outro fator que motivou o desenvolvimento deste projeto foi o preço elevado das fresadoras equivalentes atualmente encontradas no mercado. Isto impossibilita que instituições de capacidade financeira mais modestas como escolas, institutos de pesquisa e pequenas oficinas possuam uma. O CTA considerou que era fundamental uma máquina deste tipo para a prototipagem e isso só seria possível se uma alternativa nos moldes de HAL fosse desenvolvida.
A primeira contribuição do CTA para as máquinas de fabricação digital da Bancada de Hiperobjetos consiste em uma máquina de prototipagem ou fabricação em pequena escala de placas de circuitos eletrônicos: a Fresadora PCI João-de-barro [^FJB]. Dada a existência de impressoras 3D de baixo custo, consideramos a fresadora de placas de circuito impresso (PCI) o próximo passo na evolção da bancada. Ela se enquadra em custo e nível de complexidade um pouco superior às impressoras 3D, mas bem inferior aos de CNS's de maior porte como aquelas para corte de peças metálicas, tais como engrenagens.
Logo nos primeiros projetos do CTA que envolviam prototipagem de circuitos eletrônicos foi percebida a carência de uma máquina que executasse estas tarefas de forma precisa e prática. A forma clássica de produzir uma placa de circuito impresso é pela corrosão química da camada de cobre da placa seguida pela furação manual para fixação dos terminais dos componentes eletrônicos. É um processo lento e trabalhoso, de risco considerável, potencialmente nocivo ao meio ambiente, cuja complexidade pode comprometer a qualidade dos protótipos. Com a concepção do conceito da Bancada dos hiperobjetos foi decidido criar uma máquina capaz de conceber estas placas ao mesmo tempo em que segue as orientações do HAL. Este projeto foi desenvolvido para estar disponível de maneira aberta e livre para a comunidade. Por ser um *hardware* aberto e livre (HAL), sua documentação está licenciada sob termos da licença de *hardware* aberto do CERN Ver. 1.2 [^CERN_OHWL], o que permite que qualquer interessado possa usar, estudar, fabricar, comercializar e modificar sua versão da Fresadora PCI João-de-Barro desde que respeite os termos da licença. Além disso, os *softwares* necessários para sua operação - KiCad, FlatCam, Universal G-Code Sender - são todos livres.
Fresadoras equivalentes atualmente encontradas no mercado possuem um preço elevado, o que impossibilita que instituições de capacidade financeira mais modestas como escolas, institutos de pesquisa e pequenas oficinas possuam uma. Um método alternativo para a produção de placas de circuito impresso consiste na corrosão química da camada de cobre da placa seguida pela furação manual para fixação dos terminais dos componentes eletrônicos. É um processo lento e trabalhoso, de risco considerável, potencialmente nocivo ao meio ambiente, cuja complexidade pode comprometer a qualidade dos protótipos.
O baixo custo de fabricação da Fresadora PCI João-de-Barro, sua precisão e qualidade e seus atributos de HAL se apresenta como uma solução aos problemas apresentados. O projeto está disponível de maneira aberta e livre para a comunidade. Por ser um *hardware* aberto e livre (HAL), sua documentação está licenciada sob termos da licença de *hardware* aberto do CERN Ver. 1.2 [^CERN_OHWL], o que permite que qualquer interessado possa usar, estudar, fabricar, comercializar e modificar sua versão da Fresadora PCI João-de-Barro desde que respeite os termos da licença. Além disso, os *softwares* necessários para sua operação - KiCad, FlatCam, Universal G-Code Sender - são todos livres.
A Fresadora PCI João-de-barro é uma máquina capaz de criar trilhas e realizar a furação em placas de circuito impresso para confecção de equipamentos eletrônicos através de comandos numéricos computadorizados (sigla CNC, do inglês *Computer Numeric Control*). Tais trilhas criam o isolamento necessário para que haja contato elétrico apenas entre componentes pré-determinados a serem posicionados e soldados posteriormente na placa de circuitos. Em analogia ao pássaro que constrói seu ninho e simboliza a ideia de liberdade, a Fresadora ganhou o nome de João-de-Barro, fazendo ainda menção à origem gaúcha da máquina.
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